Тепловизоры сегодня: эффективность применения в различных отраслях

Своевременное внедрение тепловизионных технологий в бизнес-процессы обеспечивает значительное улучшение безопасности, конкурентоспособности и стабильности работы предприятия. Сегодня тепловизоры в сочетании с другими средствами интеллектуального наблюдения и аналитики применяются в отраслях, о которых не мечтали даже фантасты.

По прогнозу Precedence Research, глобальный рынок тепловизоров, составивший по итогам 2021 года $6,3 млрд, фактически удвоится к 2030 году и достигнет объема $12,6 млрд при среднегодовых темпах роста 8%. Такое стремительное увеличение популярности тепловизионного оборудования объясняется несколькими ключевыми трендами последнего времени.

Прежде всего, современные тепловизоры получили широкие возможности интеграции с другими устройствами и поддержку систем аналитики с искусственным интеллектом (ИИ), которые позволяют формировать отчеты, строить прогнозы или принимать решения. Это привело к значительному расширению спектра применений тепловизионного оборудования, и как следствие, к росту популярности таких решений. Немаловажную роль в популяризации тепловизоров также сыграла пандемия.

Возможности тепловизоров 

Тепловизионные камеры, созданные для отображения излучения в инфракрасном диапазоне, обладают существенным преимуществом перед традиционными камерами видеонаблюдения для видимого спектра – они способны работать в условиях плохой освещенности. Тепловизоры обеспечивают высокую четкость и точность обнаружения объектов, людей или любого перемещения даже в полной темноте. Одной из наиболее востребованных функциональностей тепловизоров в настоящее время является возможность определения температуры в каждом пикселе получаемого изображения. 

Современный тепловизор, как правило, включает в себя тепловизионный модуль, модуль видимого спектра и вычислительное устройство для обработки данных. Многие модели поддерживают концепцию сети передачи данных между физическими объектами (IoT), оснащены встроенными средствами и технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой.  Это позволяет подключать к ним светозвуковые устройства оповещения, а также различные механизмы с реакцией на замыкание контактов пли поступившую команду. 

Тепловизор можно интегрировать с блокировкой дверей, для предотвращения вторжения людей в опасную зону, остановкой станка с ЧПУ при его перегреве или другими различными действиями в зависимости от поставленной задачи. При попытке проникновения в охраняемый периметр тепловизор может отправить сигнал тревоги на пульт быстрого реагирования, включить прожектор и сирену, зафиксировать лицо нарушителя и отслеживать его дальнейшее перемещение. 

Очень часто тепловизоры используются для предотвращения пожара. Так, современное оборудование с погрешностью всего в полградуса позволяет быстро оценить обстановку и пресечь опасную ситуацию.

Уже сегодня тепловизионное оборудование активно применяется в таких сферах, как:

• Безопасность — для охраны стратегически значимых объектов (аэропорты, вокзалы, правительственные здания, государственные объекты), безопасности общественных мест и транспорта;
• Медицина — для диагностики и мониторинга заболеваний, оказания первой помощи; 
• Авиация — для обнаружения и контроля технологических проблем;
• Добыча полезных ископаемых — для контроля перегрева двигателей больших машин, таких как БелАЗ или КАМАЗ, наблюдения за температурой торфяных залежей или отвалов угля;
• Промышленность и производство — для оптимизации процессов и повышения безопасности труда;
• Энергетика — для мониторинга температурного режима оборудования;
• Строительство — для контроля стабильной работы оборудования, энергоэффективности, обнаружения утечек тепла;
• Сельское хозяйство и животноводство — для учета поголовья скота, предотвращения и определения ранней стадии заболеваемости животных, мониторинга птичьих стай, склевывающих урожай, контроля температуры на элеваторах и в хранилищах;
• Логистика и склады — для поддержания заданного температурного режима в различных помещениях;
• Спасательные операции — для спасения людей в экстремальных условиях.

Именно в этих отраслях можно ожидать наибольший рост потребления и продаж тепловизоров в ближайшие годы. Наибольшим спросом будут пользоваться биспектральные тепловизионные камеры с высокой четкостью изображения в условиях многозадачности применения оборудования. 

По мере развития технологий и повышения требований заказчиков растет спрос на тепловизоры с использованием технологий обработки и хранения данных (Edge) на конечном устройстве со сверхточным измерением температуры. Это наиболее актуально для сфер, где не только изменение температуры критически важно в технологических процессах, но и скорость передачи данных: электроники, производства полупроводников, автомобильной, нефтегазовой промышленности и других.

Тепловизоры в ИТ-инфраструктуре предприятия

Внедрение тепловизионного оборудования в качестве одного из взаимосвязанных элементов ИТ-экосистемы может принести кратный экономический эффект от внедрения. Так, различные сценарии использования тепловизоров с камерами видеонаблюдения или в комбинации с датчиками приближения позволяют повысить эффективность защиты периметра, безопасности производства и выявления возможных проблем.

Некоторые образцы современного тепловизионного оборудования оснащены системой так называемого «теплового наложения» для достижения уникального уровня детализации за счет объединения изображений в видимом и инфракрасном спектрах. Технология позволяет, например, определить на стоянке, какая машина подъехала только что, а какая стоит достаточно давно. В промышленности она используется для обнаружения и предотвращения перегрева оборудования, контроля эффективности систем охлаждения, диагностики аномалий. В медицине техника наложения помогает определить воспалительные процессы или проблемы с кровообращением при диагностике.

В сценарии с развертыванием системы пожарной сигнализации тепловизор вряд ли экономически выгодно использовать в качестве контролирующего датчика. Зато его чувствительность к изменениям температуры в полградуса может быть использована для мониторинга возгораний на огромных площадях. 

После срабатывания датчиков пожарной сигнализации тепловизор поможет оценить характер теплового изменения и исключить ложное срабатывание, а модуль видимого спектра — оценить задымленность.

Как правильно инвестировать в тепловизионное оборудование 

Прежде всего, необходимо провести анализ действующих бизнес-процессов и определить, какие именно задачи будет решать тепловизионное оборудование. Затем стоит исследовать рынок предлагаемых моделей от различных производителей, оценить их функциональность, надежность и стоимость.

Далее, сверяясь с бюджетом, который компания готова инвестировать в проект, можно выбрать подходящее тепловизионное оборудование. Для оценки эффективности решения рекомендуется начать внедрение с небольшого пробного запуска, и попутно провести обучение персонала, который будет работать с этой техникой. 

После внедрения необходимо проводить мониторинг и анализ полученных данных. Это позволит оценить эффективность инвестиций, выявить возможные проблемы и принять меры для их устранения.

Важные факторы, которые необходимо учитывать при инвестировании в тепловизоры: 

• Точность разрешения и измерения;
• Надежность;
• Возможность анализа данных для составления отчетов и оптимизации процессов;
• Совместимость с другими системами;
• Техническая поддержка.

Следуя правильному сценарию, можно получить значительное улучшение эффективности работы предприятия на фоне снижения затрат на безопасность.

Заключение

Чувствительный элемент инфракрасного спектра в тепловизорах позволяет им работать даже в отсутствии освещения или в условиях сильного тумана или дыма. Тепловизоры способны сканировать большую площадь, они универсальны и могут одновременно использоваться для различных целей, включая безопасность, контроль качества продукции и процессов.

Тепловизионная техника обеспечивает оператору безопасную работу с опасными или горячими объектами, позволяя наблюдать и анализировать тепловое излучение на расстоянии. Как правило, тепловизоры имеют прочный корпус, защиту от пыли, влаги и ударов, что значительно повышает их надежность и долговечность.

В силу конструктивной сложности тепловизоры профессионального уровня все еще достаточно дороги. Однако, широкий ряд сценариев применения и универсальная функциональность, позволяют с уверенностью говорить о высокой эффективности инвестиций в тепловизионное оборудование.